sql server学习基础之内存初探-木庄网络博客

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一. 前言

对于sql server 这个产品来说，内存这块是最重要的一个资源，当我们新建一个会话，相同的sql语句查询第二次查询时间往往会比第一次快，特别是在sql统计或大量查询数据输出时，会有这么感觉。除了第一次要编译生成执行计划, 在CPU,I/O 的影响外，最主要的是第二次查询是从内存缓存中读出，为什么是这样，sql server 内存里存储了什么，它与windows内存又有什么区别？参考了一些资料下面来试着讲讲。

二. 内存和硬盘

为什么内存是宝贵的，在每个系统上都是有限的，就像你看到的1 tb的硬盘，但是你通常看到的是50-200 G的内存，物理内存的访问速度非常快，不能超过一定的限制。在内存有限的情况下，如果所有的进程都使用了有限的内存，并且新的进程将无法为他们找到任何内存，这就出现了虚拟地址空间的概念（也称为VAS）。

Virtual Address Space(虚拟地址空间)

是指一个应用程序能够申请访问的最大地址空间。32位寻址空间最大是4G， 64位寻址空间最大是8TB。

VAS作为中间的抽象层的, 不是所有的请求都直接映射到物理内存,它首先映射到VAS然后映射到物理内存。因此，它可以更协调的方式管理对内存的请求，而不是让进程去做，如果不是这样，它很快就会导致内存崩溃。

在Windows操作系统中，VAS 的内核进程与用户进程之间的划分是相同的。对于32位系统，最大的VAS 是4 G的内核/ 2 G到应用程序的中，在这里，SQL Server是应用程序进程，当我使用word进程时，它意味SQL Server进程差不多一样，将得到2 G的VAS。因此，从理论上讲，这意味着任何应用程序进程在32位上运行的都将拥有最大限度的2 G。

三 sql server 内存架构

sql server 内存管理，在sql server 2012发生了重大改变，对内存重新实现了一遍。先看下版本之间内存管理图的区别

　　名词术语

　　　3.1 BufferPool　　　　　　

　　　　SQL Server使用BufferPool缓冲池来有效地管理SQL Server进程的内存请求。它是SQL Server的最大内存消耗者。缓冲区是内存中的一个8 KB的页面，与数据或索引页面大小相同，您可以将缓冲区看作是一个框架，它在从磁盘到内存的时候保存数据和索引页。

　　　　SQL Server缓冲区管理器管理将数据页读入缓冲池的任务，并将其写入磁盘。它是SQL Server的预留内存存储，如果您不为它设置值，它将占用尽可能多的内存。因此，在spconfigure中为max server内存设置最佳值总是被推荐为一种良好的实践。缓冲池只将内存分配给需要少于8 KB页面的请求。

　　　　对于大于8 KB内存的所有请求，都是由windows API直接分配的。所有缓存存储计划、数据和索引页都存储在这个缓冲池中。当用户请求row/rows时，如果缓冲区池中没有，则使该页面从磁盘进入内存。这种输入/输出可能在繁忙的系统上特别昂贵，因此尽可能减少SQL服务器缓存的大小，这可能会被用户看作是内存泄漏或SQL Server占用大量内存，但实际上它提高了性能，实际上这个特性是通过设计实现的。

　　　　下面这些内存不是来自缓冲池：
　　　　　　SQL LCR
　　　　　　扩展存储过程
　　　　　　链接服务器分配的内存
　　　　　　内存管理器完成的大页面分配（大页面为任意页面＞8 KB）
　　　　　　COM对象

3.2 single-page

这块内存是<=8kb 的存储，适用于sql server 2008及以前，属于buffer pool 缓冲池来分配。有存储数据页面，Consumer功能组件。

3.3 multi- page

这块内存是>8kb的存储，适用于sql server 2008及以前，不属于buffer pool 缓冲池来分配, 有存储Consumer功能组件, 第三方代码, Threads线程。

　 3.4 any size page

这个适用于sql server 2012及以上，整合了single-page,multi-page 统称pages。

四. sql server 2008 内存

从内存图我们可以看到有 page reservation 需预先申请的内存，有momory objects 从windows api申请的内存，有clr第三方申请的内存。

内存的分类方式有很多，下面介绍三种方式：

　　1. 按用途分类

1.1 Database Cache(数据页面缓冲区)